一种反循环提浆装置及方法与流程

本发明属于大孔径钻探施工，具体涉及一种反循环提浆装置及方法。

背景技术：

1、大孔径钻孔可以用于煤矿的电缆孔、瓦斯抽采孔、煤矿救生孔、煤矿透风孔等。施工过程一般由导向孔施工、分级扩孔、下入生产套管固井侯凝、扫清孔内水泥及浮力板、提清孔内剩余泥浆等工艺组成。

2、在下入生产套管固井侯凝结束后，进行扫清孔内水泥及浮力板工序。最后在将钻孔移交给建设方前，需要将套管内泥浆清理干净。常规做法是利用提桶进行提浆作业，在提桶下方前还要将原有提升机卷扬机上的钢丝绳换成符合直径、长度要求的钢丝绳，该工序需要1-2天时间，而且伴有高空、起重等高危作业程序。在钢丝绳更换完毕后就需要下放提桶-提升提桶-清理泥浆-下放提桶的作业程序循环。直到将套管内泥浆提净，由于提桶体积有限，随之提桶下放深度的增加，提浆效率也大幅下降。并且在提净套管内泥浆后还需要将卷扬机上的钢丝绳换回原有钢丝绳。整套工序完成需要很长时间，如一口深530m套管内径680mm的大口径钻孔利用提桶工艺清理套管内泥浆需要10天以上。

3、为克服常规大孔径施工提桶提浆过程中存在的弊端。因此，一种反循环提浆装置及方法的研究，在类似的施工过程有很大的指导意义。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述技术问题提供一种反循环提浆装置，减少了提桶提浆工艺中更换钢丝绳、提桶下放、上提、下放工序时间问题，降低了工作量，提高工作效率。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：反循环提浆装置包括用于竖直设置在套管内的双臂钻杆,所述双臂钻杆包括两端开口的外管和两端开口的内管，所述外管套在所述内管外，所述外管上端伸出至套管上端外，并在其上端的开口处密封连接有空气压缩设备，所述内管的上端伸出所述外管上端并连通出浆管路，所述外管的下端和所述内管的下端均位于套管内并与套管的底部在高度方向上存在间隙。

3、有益效果：

4、减少了提桶提浆工艺中更换钢丝绳、提桶下放、上提、下放工序时间问题，降低了工作量，提高工作效率。

5、优选地，所述空气压缩设备通过进气管道密封连接所述外管上端的开口。

6、采用上述进一步方案的有益效果是通过进气管道的设置便于连接空气压缩设备和外管，为安装提供便利条件。

7、优选地，所述进气管道远离所述空气压缩设备一端通过快速连接头密封连接所述外管上端的开口，所述出浆管路靠近所述内管一端伸入到所述快速连接头内与所述内管的上端开口密封连接。

8、采用上述进一步方案的有益效果是便于快速连接各个零件，提高安装效率。

9、优选地，所述快速连接头与所述进气管道以及所述快速连接头与所述外管上端的开口之间均通过螺纹连接。

10、采用上述进一步方案的有益效果是螺纹连接的方式能保证密封性，且组装和拆卸方便。

11、优选地，所述空气压缩设备为空压机。

12、采用上述进一步方案的有益效果是将周围空气压缩成更高压力的气体，用于动力传输泥浆。

13、优选地，所述空压机的型号为1150xh/9900xhh。

14、采用上述进一步方案的有益效果是动力传输性能强，使用寿命长。

15、优选地，所述外管的直径为140mm，所述内管的直径为70mm。

16、采用上述进一步方案的有益效果是合适的气体传输空间，能有效将套管内的泥浆排出。

17、优选地，所述出浆管路的材质为软性材质。

18、采用上述进一步方案的有益效果是重量轻，便于人员操作。

19、本发明的目的之二，提供一种反循环提浆方法，采用所述的反循环提浆装置，包括以下步骤：

20、s1：在井口内下入并固定套管，将双臂钻杆下至套管内；

21、s2：启动空气压缩设备，在外管与内管之间的环形空间内形成高压气体，高压气体向下输送至套管的底部，推送泥浆向上经过内管，最终由出浆管路排出。

22、有益效果：

23、解决了提桶提浆工艺过程中的高空、起重等高危作业及时间长等问题，工艺简单，操作方便。

24、优选地，在步骤s1中，将双臂钻杆下至套管内，且在外管和内管的下端到套管底部在高度方向上的距离为529mm。

25、采用上述进一步方案的有益效果是将双臂钻杆下入到套管的底部，但距离底部有一定间隙，便于将套管底部的泥浆压入内管内。

技术特征：

1.一种反循环提浆装置，包括用于竖直设置在套管(6)内的双臂钻杆(3),其特征在于：所述双臂钻杆(3)包括两端开口的外管(31)和两端开口的内管(32)，所述外管(31)套在所述内管(32)外，所述外管(31)上端伸出至套管(6)上端外，并在其上端的开口处密封连接有空气压缩设备，所述内管(32)的上端伸出所述外管(31)上端并连通出浆管路(5)，所述外管(31)的下端和所述内管(32)的下端开口均位于套管(6)内并与套管(6)的底部在高度方向上存在间隙。

2.根据权利要求1所述的一种反循环提浆装置，其特征在于：所述空气压缩设备通过进气管道(2)密封连接所述外管(31)上端的开口。

3.根据权利要求2所述的一种反循环提浆装置，其特征在于：所述进气管道(2)远离所述空气压缩设备一端通过快速连接头(4)密封连接所述外管(31)上端的开口，所述出浆管路(5)靠近所述内管(32)一端伸入到所述快速连接头(4)内与所述内管(32)的上端开口密封连接。

4.根据权利要求3所述的一种反循环提浆装置，其特征在于：所述快速连接头(4)与所述进气管道(2)以及所述快速连接头(4)与所述外管(31)上端的开口之间均通过螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种反循环提浆装置，其特征在于：所述空气压缩设备为空压机(1)。

6.根据权利要求5所述的一种反循环提浆装置，其特征在于：所述空压机(1)的型号为1150xh/9900xhh。

7.根据权利要求1所述的一种反循环提浆装置，其特征在于：所述外管(31)的直径为140mm，所述内管(32)的直径为70mm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种反循环提浆装置，其特征在于：所述出浆管路(5)的材质为软性材质。

9.一种反循环提浆方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的反循环提浆装置，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种反循环提浆方法，其特征在于：在步骤s1中，将双臂钻杆(3)下至套管(6)内，且在外管(31)和内管(32)的下端到套管(6)底部在高度方向上的距离为529mm。

技术总结
本发明涉及一种反循环提浆装置及方法，反循环提浆装置包括用于竖直设置在套管内的双臂钻杆,所述双臂钻杆包括两端开口的外管和两端开口的内管，所述外管上端的开口处密封连接有空气压缩设备，所述内管的上端伸出所述外管上端的开口后连通出浆管路，所述外管的下端和所述内管的下端均与套管的底部存在间隙。本发明减少了提桶提浆工艺中更换钢丝绳、提桶下放、上提、下放工序时间问题，降低了工作量，提高工作效率。

技术研发人员：赵云良,肖富刚,于学雷,李峰,高晓坤,张志清,邹万宇
受保护的技术使用者：中国煤炭地质总局第二水文地质队
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19